2019-2020新教材高中化学 3.2.1 自然界中的硫 二氧化硫的性质课件 鲁科版必修第一册

第2节硫的转化第1课时自然界中的硫二氧化硫的性质一、自然界中的硫1.自然界中不同价态硫元素间的转化2.硫元素不同化合价之间的相互转化【情境·思考】李时珍编著的《本草纲目》一书对石硫黄有如下记载:石硫黄,亦称硫黄、黄硇砂、黄牙、阳侯、将军。气味:酸、温、有毒。主治:腰膝寒冷无力、脚气病、伤寒阴症、积块作痛、霍乱吐泻、红白痢、久疟不止、肾虚头痛、酒鼻、突然耳聋、一切恶疮、疥疮有虫。现在仍然作为药物使用。(1)硫黄为硫单质,在自然界中是否有硫单质存在?提示:火山喷发口有硫单质存在。(2)生活中哪些常见物质含有硫元素?提示:生活中的石膏、芒硝、明矾、酸雨、葡萄酒等都含有硫元素。3.硫(1)物理性质。俗称颜色状态熔、沸点硬度溶解性水酒精CS2硫黄___________色固体都不高很脆不溶微溶____黄色或淡黄易溶【微思考】若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤除去?提示:用CS2洗涤——硫单质易溶于CS2。(2)同素异形体。(3)化学性质。①实验探究:实验操作实验现象实验一把研细的硫粉和铁粉按一定比例混合均匀,在石棉网上堆成“FeS”的形状,用红热的玻璃棒触及一端混合物一端红热,直到整个混合物红热,结成_____块状“FeS”黑色实验操作实验现象实验二取少量硫粉放入燃烧匙中,在酒精灯火焰上加热至硫粉熔化并燃烧,迅速伸入盛满氧气的集气瓶(底部有少量水)中发出明亮的_____色火焰,放出大量的热,生成一种有_______气味的气体蓝紫刺激性②实验结论:(4)用途:硫黄主要用于制造_________________及杀虫剂等,还用于制造_______、烟花爆竹等。硫酸、化肥、火柴黑火药【微思考】能不能根据Fe、Cu与S、Cl2反应的产物判断S和Cl2的氧化性的强弱?提示:可以。Fe、Cu与S反应生成低价的化合物,Fe、Cu与Cl2反应生成高价的化合物,故Cl2的氧化性大于S。二、二氧化硫的性质与用途1.实验探究实验操作实验现象___________________________________________结论_______________________________________试管中液面上升溶液颜色变红色溶液红色褪去SO2易溶于水SO2的水溶液显酸性SO2与碱反应实验操作实验现象_________________________________________________________________________结论_________________________________________________________________溶液紫红色褪去溶液浅黄绿色褪去振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色SO2具有还原性SO2具有还原性SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定2.二氧化硫的性质(1)物理性质。颜色状态气味密度溶解性毒性无色气体刺激性气味比空气大易溶于水有毒(2)化学性质。3.用途制硫酸、漂白剂、食品添加剂。【情境·思考】某同学发现夏天爷爷买的白草帽,用了一段时间后变黄了,通过询问身边的人了解到草帽是用“硫黄熏”过的,你是否认可该说法?白草帽变黄的原因是什么?提示:“硫黄熏”这个说法不准确,漂白的原理是利用硫黄在加热条件下与氧气反应生成SO2,SO2具有漂白性将草帽漂白,并非硫黄直接作用;SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质,在受热(太阳光照射)等条件下分解放出SO2,又会恢复原色。知识点一SO2和CO2性质的比较【重点释疑】SO2和CO2的性质比较SO2CO2物理性质色、味无色、刺激性气味无色、无味毒性有毒无毒溶解性易溶(1∶40)可溶(1∶1)SO2CO2化学性质与水反应H2O+SO2H2SO3H2O+CO2H2CO3与碱反应SO2+OH-(少量)====,SO2+2OH-(足量)====+H2OCO2+OH-(少量)====,CO2+2OH-(足量)====+H2O氧化性SO2+2H2S====3S↓+2H2OCO2+C2CO3HSO23SO3HCO23CO高温====SO2CO2化学性质还原性2SO2+O22SO3,也能被酸性KMnO4、氯水、溴水等氧化无还原性漂白性有,但不稳定无对环境的影响过量排放形成酸雨过量排放引起温室效应催化剂△【思考·讨论】(1)CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识分析能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么?提示:不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中,均产生白色沉淀;足量的CO2和SO2通入到澄清石灰水中现象都是先变浑浊后变澄清。其中SO2与Ca(OH)2反应的离子方程式为SO2+Ca2++2OH-====CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O====Ca2++2。3HSO(2)如何检验某无色气体是SO2还是CO2?提示:将气体通入品红溶液中,品红溶液褪为无色,加热,褪色后的溶液又恢复红色,则气体为SO2;若品红溶液不褪色,则为CO2。(3)已知:酸性H2SO3H2CO3,除去CO2中的SO2可用哪些方法?提示:①可用饱和NaHCO3溶液洗气,2NaHCO3+SO2====Na2SO3+2CO2+H2O。②可用酸性KMnO4溶液或溴水洗气,与溴水反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr。【案例示范】【典例】(2019·长沙高一检测)浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑。用如图所示各装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的各种产物。(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是________→________→________→________(填装置的序号)。(2)装置②中要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是__________;装置③中要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的药品是__________;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是______________________,B瓶溶液的作用是________________,C瓶溶液的作用是__________________。【思维建模】解答有关检验SO2和CO2同时存在的思维流程如下:【解析】(1)浓硫酸与木炭共热生成CO2、SO2和H2O,应先检验水蒸气的存在,因为在验证二氧化碳、二氧化硫的存在时都需通过溶液,能带出水蒸气;二氧化碳、二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,所以不能先通过澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在,应先检验二氧化硫的存在并除去二氧化硫后再检验二氧化碳的存在。故检验流程为检验水蒸气→检验并除尽二氧化硫→检验二氧化碳。(2)检验水蒸气用无水硫酸铜,白色固体遇水变蓝,则装置②中要检验产物中有水蒸气,放入的药品是无水硫酸铜粉末;装置③中要检验产物中有二氧化碳气体,二氧化碳的检验方法为通过澄清的石灰水,使澄清的石灰水变浑浊,则放入的药品是澄清石灰水;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,因此装置A中盛有红色的品红溶液来检验二氧化硫;二氧化硫影响二氧化碳的检验,因此检验二氧化碳前先除尽二氧化硫,装置B中盛有的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,而不除去二氧化碳,装置C中的红色的品红溶液是用来证明SO2气体已完全除尽的。答案:(1)④②①③(2)无水硫酸铜粉末澄清石灰水检验二氧化硫的存在除去气体中的SO2证明SO2气体已完全除尽【母题追问】(1)装置B中试剂能否使用氢氧化钠溶液?还可以使用什么试剂?提示:不能。还可使用溴水。若用氢氧化钠溶液,CO2也被吸收,则无法检验,溴水可以吸收SO2而不影响CO2。(2)若装置按④①②③连接,得出的结论是什么?提示:能检测出SO2和CO2,不能检测出H2O。因为装置①中会带出水蒸气,故无法通过②中的现象证明反应有水生成。【方法规律】SO2和CO2的鉴别方法试剂现象及结论品红溶液使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2氢硫酸出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2酸性高锰酸钾溶液使紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2试剂现象及结论溴水使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2碘水(含淀粉)使蓝色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2硝酸酸化的硝酸钡溶液产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2【迁移·应用】1.(2019·济南高一检测)如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是()选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性C滴有酚酞的NaOH溶液溶液褪色SO2有漂白性D硫化氢水溶液溶液变浑浊SO2有还原性【解析】选B。酸性高锰酸钾溶液能将二氧化硫氧化成硫酸,二氧化硫体现还原性,故A错误;二氧化硫使品红褪色,体现漂白性,故B正确;二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现二氧化硫酸性氧化物的性质,不是漂白性,故C错误;溶液变浑浊是SO2与H2S反应生成硫单质,SO2中的+4价硫元素被还原生成0价的单质硫,二氧化硫被还原,说明SO2有氧化性,故D错误。2.实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。世纪金榜导学号(1)盛装70%H2SO4溶液的仪器名称为________。仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________,则整个装置气密性良好。(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其中的液体最好选择________(填代号)。a.蒸馏水b.饱和Na2CO3溶液c.饱和NaHSO3溶液d.饱和NaOH溶液(3)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为___________________________________。(4)为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管D中的溶液分成三份,分别进行如下实验:方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。上述方案合理的是方案________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管D中发生反应的离子方程式为_______。(5)装置E的作用是________。装置F中为________溶液。【解析】(1)根据仪器特点,该仪器名称为分液漏斗,液柱高度保持不变,说明气密性良好;(2)SO2易溶于水,能与NaOH溶液、Na2CO3溶液反应,但在NaHSO3溶液中溶解度较小,c项正确;(3)SO2能将S2-氧化,生成硫单质,所以现象为有浅黄色沉淀生成;(4)方案Ⅰ,氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀;方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品红褪色;方案Ⅲ中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性,不会产生BaSO3沉淀,而是BaSO4沉淀),选方案Ⅲ;(5)E为安全瓶,防止倒吸;装置F起到吸收尾气中SO2的作用,可选用NaOH溶液。答案:(1)分液漏斗液柱高度保持不变(2)c(3)有浅黄色沉淀生成(4)ⅢSO2+Cl2+2H2O====4H+++2Cl-(5)防止倒吸NaOH(合理即可)24SO【补偿训练】(2019·东莞高一检测)检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()A.通过品红溶液B.通过澄清石灰水C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水【解析】选D。A项检验的是SO2而不是CO2;B项中不管是否混有CO2,均有白色沉淀;C项中不管是否混有CO2,均无白色沉淀生成;D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收,再通过澄清石灰水若有白色沉淀,说明混有CO2;若无白色沉淀,说明不混有CO2。综上分析,D正确。知识点二常见的漂白剂及漂白原理【重点释疑】常见的漂白剂及漂白原理类型吸附型氧化型化合型物质活性炭氯气、漂白粉(液)、次氯酸二氧化硫类型吸附型氧化型化合型漂白原理吸附漂白利用次氯酸的强氧化性进行漂白与有色物质化合生成不稳定的